- خصائص وحالات النظام
- ملكيات شاسعة
- الخصائص المكثفة
- الدول من المواد
- خصائص الأنظمة المتجانسة وغير المتجانسة وغير المتجانسة
- نظام متجانس
- - نظام غير متجانس
- - نظام غير متجانس
- السطوح المتقطعة
- انتشار الطاقة أو المادة
- عدم الاستقرار
- أمثلة على الأنظمة غير المتجانسة
- قطرة من الحبر أو ملون طعام في الماء
- تموجات الماء
- وحي - الهام
- انتهاء الصلاحية
- المراجع
في نظام غير متجانس واحد هو أن على الرغم من التجانس في الظاهر، قد تختلف خصائصه في بعض المواقع في الفضاء. تكوين الهواء ، على سبيل المثال ، على الرغم من أنه خليط متجانس من الغازات ، يتغير وفقًا للارتفاع.
لكن ما هو النظام؟ يُعرَّف النظام عمومًا على أنه مجموعة من العناصر المترابطة التي تعمل ككل. يمكن أيضًا إضافة أن عناصره تتدخل معًا لتحقيق وظيفة محددة. هذه هي حالة الجهاز الهضمي والدورة الدموية والجهاز العصبي والغدد الصماء والكلى والجهاز التنفسي.
المصدر: Pixabay
ومع ذلك ، يمكن أن يكون النظام شيئًا بسيطًا مثل كوب من الماء (الصورة العلوية). لاحظ أنه عند إضافة قطرة من الحبر ، فإنها تتفكك إلى ألوانها وتنتشر في كامل حجم الماء. هذا أيضًا مثال على نظام غير متجانس.
عندما يتكون النظام من مساحة محددة بدون حدود دقيقة مثل كائن مادي ، فإنه يطلق عليه نظام المواد. تحتوي المادة على مجموعة من الخصائص مثل الكتلة والحجم والتركيب الكيميائي والكثافة واللون وما إلى ذلك.
خصائص وحالات النظام
تنقسم الخصائص الفيزيائية للمادة إلى خصائص واسعة وخصائص مكثفة.
ملكيات شاسعة
تعتمد على حجم العينة المدروسة ، على سبيل المثال كتلتها وحجمها.
الخصائص المكثفة
هم تلك التي لا تختلف مع حجم العينة المعتبرة. تشمل هذه الخصائص درجة الحرارة والكثافة والتركيز.
الدول من المواد
من ناحية أخرى ، يعتمد النظام أيضًا على المرحلة أو الحالة التي ترتبط فيها المادة بهذه الخصائص. وبالتالي ، فإن المادة لها ثلاث حالات فيزيائية: صلبة ، وغازية ، وسائلة.
يمكن أن تحتوي المادة على حالة مادية واحدة أو أكثر ؛ هذه هي حالة الماء السائل في حالة توازن مع الجليد ، مادة صلبة معلقة.
خصائص الأنظمة المتجانسة وغير المتجانسة وغير المتجانسة
نظام متجانس
يتميز النظام المتجانس بأن له نفس التركيب الكيميائي ونفس الخصائص المكثفة طوال الوقت. له طور واحد يمكن أن يكون في حالة صلبة أو سائلة أو حالة غازية.
ومن أمثلة النظام المتجانس: الماء النقي والكحول والصلب والسكر المذاب في الماء. يشكل هذا الخليط ما يسمى بالمحلول الحقيقي ، ويتميز بقطر المذاب الذي يقل عن 10 مليمترات ، وهو مستقر للجاذبية والطرد المركزي الفائق.
- نظام غير متجانس
يقدم النظام غير المتجانس قيمًا مختلفة لبعض الخصائص المكثفة في مواقع مختلفة في النظام قيد الدراسة. يتم فصل المواقع عن طريق أسطح من عدم الاستمرارية ، والتي يمكن أن تكون هياكل غشائية أو أسطح الجسيمات.
يعد التشتت الخشن لجزيئات الطين في الماء مثالاً على نظام غير متجانس. لا تذوب الجسيمات في الماء وتبقى معلقة طالما أن النظام مهتاج.
عندما يتوقف الإثارة ، تستقر جزيئات الطين تحت تأثير الجاذبية.
وبالمثل ، الدم هو مثال على نظام غير متجانس. يتكون من البلازما ومجموعة من الخلايا ، من بينها كريات الدم الحمراء ، مفصولة عن البلازما بواسطة أغشية البلازما الخاصة بها التي تعمل كسطوح انقطاع.
البلازما وداخل كريات الدم الحمراء لها اختلافات في تركيز بعض العناصر مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكلور والبيكربونات ، إلخ.
- نظام غير متجانس
يتميز بوجود اختلافات بين بعض الخصائص المكثفة في أجزاء مختلفة من النظام ، ولكن لا يتم فصل هذه الأجزاء بواسطة أسطح انقطاع محددة جيدًا.
السطوح المتقطعة
يمكن أن تكون أسطح الانقطاع هذه ، على سبيل المثال ، أغشية البلازما التي تفصل داخل الخلية عن بيئتها أو الأنسجة التي تبطن العضو.
يقال أنه في نظام غير متجانس ، لا يمكن رؤية أسطح الانقطاع حتى باستخدام الفحص الفائق. يتم فصل نقاط النظام غير المتجانس بشكل أساسي عن طريق الهواء والمحاليل المائية في النظم البيولوجية.
بين نقطتين من النظام غير المتجانس قد يكون هناك ، على سبيل المثال ، اختلاف في تركيز بعض العناصر أو المركب. يمكن أن يحدث اختلاف في درجة الحرارة أيضًا بين النقطتين.
انتشار الطاقة أو المادة
في ظل الظروف المذكورة أعلاه ، يحدث التدفق السلبي (الذي لا يتطلب إنفاق الطاقة) للمادة أو الطاقة (الحرارة) بين نقطتي النظام. لذلك ، ستنتقل الحرارة إلى المناطق الأكثر برودة والمادة إلى المناطق المخففة. وبالتالي ، فإن الاختلافات في التركيز ودرجة الحرارة تنخفض بفضل هذا الانتشار.
يحدث الانتشار بواسطة آلية الانتشار البسيطة. في هذه الحالة ، يعتمد الأمر بشكل أساسي على وجود تدرج تركيز بين نقطتين ، والمسافة التي تفصل بينهما وسهولة عبور الوسط بين النقطتين.
للحفاظ على فرق التركيز بين نقاط النظام ، يلزم توفير طاقة أو مادة ، لأن التركيزات في جميع النقاط ستكون متساوية. لذلك ، سيصبح النظام غير المتجانس نظامًا متجانسًا.
عدم الاستقرار
من السمات المميزة للنظام غير المتجانس عدم استقراره ، لذلك في كثير من الحالات يتطلب مصدر طاقة لصيانته.
أمثلة على الأنظمة غير المتجانسة
قطرة من الحبر أو ملون طعام في الماء
بإضافة قطرة تلوين إلى سطح الماء ، سيكون تركيز الملون في البداية أعلى على سطح الماء.
لذلك ، هناك اختلاف في تركيز الصبغة بين سطح كوب الماء والبقع الأساسية. علاوة على ذلك ، لا يوجد سطح من الانقطاع. لذلك ، في الختام ، هذا نظام غير متجانس.
بعد ذلك ، نظرًا لوجود تدرج تركيز ، سينتشر الملون في السائل حتى يتم معادلة تركيز الملون في كل الماء في الزجاج ، مما يؤدي إلى إنتاج النظام المتجانس.
تموجات الماء
المصدر: Pixabay
عندما يتم إلقاء حجر على سطح الماء في بركة ، يحدث اضطراب ينتشر على شكل موجات متحدة المركز من موقع تأثير الحجر.
الحجر عند اصطدامه بعدد من جزيئات الماء ينقل الطاقة إليهم. لذلك ، هناك فرق نشط بين الجسيمات التي تلامس الحجر في البداية وبقية جزيئات الماء على السطح.
نظرًا لعدم وجود سطح من الانقطاع في هذه الحالة ، فإن النظام الملحوظ غير متجانس. تنتشر الطاقة الناتجة عن تأثير الحجر على سطح الماء في شكل موجة ، لتصل إلى باقي جزيئات الماء على السطح.
وحي - الهام
تحدث مرحلة الشهيق في التنفس لفترة وجيزة بالطريقة التالية: عندما تنقبض عضلات الشهيق ، وخاصة الحجاب الحاجز ، يحدث تمدد للقفص الصدري. يؤدي هذا إلى ميل لزيادة حجم الحويصلات الهوائية.
يؤدي الانتفاخ السنخي إلى انخفاض في ضغط الهواء داخل السنخ ، مما يجعله أقل من ضغط الهواء الجوي. ينتج عن ذلك تدفق الهواء من الغلاف الجوي إلى الحويصلات الهوائية عبر مجاري الهواء.
ثم ، في بداية الشهيق ، يوجد فرق ضغط بين الخياشيم والحويصلات الهوائية ، بالإضافة إلى عدم وجود أسطح متقطعة بين الهياكل التشريحية المذكورة. لذلك ، فإن النظام الحالي غير متجانس.
انتهاء الصلاحية
في مرحلة انتهاء الصلاحية ، تحدث الظاهرة المعاكسة. يصبح الضغط داخل السنخ أعلى من الضغط الجوي ويتدفق الهواء عبر مجاري الهواء ، من الحويصلات الهوائية إلى الغلاف الجوي ، حتى تتساوى ضغوط الزفير.
لذلك ، في بداية الزفير ، يوجد فرق ضغط بين نقطتين ، الحويصلات الرئوية وفتحات الأنف. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد أسطح من الانقطاع بين الهيكلين التشريحيين المشار إليهما ، لذلك هذا نظام غير متجانس.
المراجع
- ويكيبيديا. (2018). نظام المواد. مأخوذة من: es.wikipedia.org
- ^ مارتين ف.جوزا ج. (29 فبراير 2012). جامعة قرطبة الوطنية. تم الاسترجاع من: 2.famaf.unc.edu.ar
- دروس الكيمياء. (2008). الكيمياء الفيزيائية. مأخوذة من: clasesdquimica.wordpress.com
- Jiménez Vargas، J. and Macarulla، JM Fisicoquímica Fisiológica. 1984. الطبعة السادسة. افتتاحية Interamericana.
- جانونج ، WF مراجعة علم وظائف الأعضاء الطبية. 2003 الطبعة الحادية والعشرون. شركات McGraw-Hill ، inc.